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氫對鈦管及鈦棒組織和性能的影響_www.exlcsoft.com

氫在鈦管及鈦棒中的作用。在一個工業大氣壓下，氫在β鈦中的最大固溶度約為2.0%（49%原子）。氫在a鈦中最大固溶度約為0.18%（7.8%原子），出現在319度。在此溫度發生下列共析轉變，其共析點約為1.62%（44%原子）。β=a+γ 共析溫度為281度，此時氫在a鈦中最大固溶度為0.13%（6.3%原子）。γ相是TiH2化合物，具有面心立方晶格，a=4.44埃。當溫度降到低到125度時，氫在a鈦中固溶度急劇下降，約為0.001～0.0029%（0.05～0.14%原子）。應該指數，氫在a鈦及β鈦中的溶解度中的溶解度受溫度和壓力的影響。鈦及氫的交互作用是可逆的。

氫降低鈦管及鈦棒的a+β/β相變點，是一種間隙型β穩定元素。氫對鈦及鈦合金性能的影響主要表現為氫脆。在鈦及鈦合金中氫可以造成各種氫脆源，引起低應力脆斷，因此，可以被利用來制備鈦及鈦合金粉末。其作法是把鈦及鈦合金原料（如切屑、邊角料等）在300～400度于氫氣氣氛中氫化變脆，經球磨玻碎制成粉末。在鈦及鈦合金中，氫可固溶于β相和a相，也可以γ相（氫化物）形式存在。總之，不同的情況出現不同的氫脆類型。當鈦及鈦合金中氫含量小于0.020%時，可防止發生氫化物型氫脆。但是應力感生氫化物氫脆和可逆氫脆在鈦及鈦合金中是很難避免的。要減少鈦及鈦合金的氫脆，主要措施是減少氫含量。實踐證明，嚴格控制原料：采用真空熔煉，在加工中采用中性或氧化性氣氛或采用涂層；熱處理中避免還原氣氛；在惰性氣氛或真空保護下進行焊接，堿酸洗中盡量避免增氫等等都是有效的。此外，鋁、錫能提高氫在a鈦中的固溶度；β穩定元素可通過增加β相的數量，提高氫在鈦及鈦合金中的溶解能力，都減少鈦及鈦合金對氫化物及應力感生氫化物型氫脆的敏感性。但是鈦合金中的氧是促進氫脆的。鈦與氫的反應是可逆的，在0.0004毫米汞柱的真空下，于600～900度退火2～4小時，可使鈦及鈦合金的氫含量降低到0.01%以下。

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